硅绝缘体纳米盘超表面中 Er³⁺ 发光体的集成
光学
2025-11-04 v1 材料科学
摘要
铒（Er³⁺）发光体因其窄发射线直接位于电信 C 波段（源于 ⁴I₁₃/₂ → ⁴I₁₅/₂ 跃迁，波长为 1.54 μm）而与光学应用相关。此外，当它们嵌入薄膜硅绝缘体（SOI）中时，是未来量子技术的有前景候选材料，可实现制造可扩展性和 CMOS 兼容性。本文将 Er³⁺ 发光体集成到由紧密排列的纳米盘阵列组成的 SOI 超表面中，通过室温和低温共聚焦显微镜、非共振和共振光致发光激发（室温）以及时间分辨光谱研究其自发辐射。本工作展示了采用与 CMOS 兼容且制造可扩展的超表面来控制和提高 SOI 中 Er³⁺ 跃迁自发辐射收集效率的可能性，并可推广至类似的技术先进材料。
引用
@article{arxiv.2509.11592,
title = {Integration of $\text{Er}^{3+}$-emitters in silicon-on-insulator nanodisks metasurface},
author = {Joshua Bader and Hamed Arianfard and Vincenzo Ciavolino and Shin-ichiro Sato and Stefania Castelletto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11592},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 5 figures